JP2011188145A - Manufacturing method of electronic device package, electronic device package, and oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接合された2枚の基板の間に形成されたキャビティ内に電子デバイスが封止された表面実装型(SMD)のパッケージに関するものである。特に2枚の基板を陽極接合するための構造について提案する。 The present invention relates to a surface mount type (SMD) package in which an electronic device is sealed in a cavity formed between two bonded substrates. In particular, a structure for anodic bonding of two substrates is proposed.
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、表面実装型の小型パッケージを用いた電子デバイスが多く用いられている。この中で、振動子やMEMS、ジャイロセンサ、加速度センサなど、中空のキャビティ構造のパッケージが必要な部品も多い。中空のキャビティ構造のパッケージには、絶縁物のベース基板と絶縁物の蓋基板とが金属膜を介して接合された構造が知られている。また接合方法も、共晶結合やシーム接合、陽極接合が知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In recent years, many electronic devices using surface-mounted small packages have been used for mobile phones and portable information terminal devices. Among these, there are many parts that require a package having a hollow cavity structure, such as a vibrator, a MEMS, a gyro sensor, and an acceleration sensor. A package having a hollow cavity structure is known in which an insulating base substrate and an insulating lid substrate are bonded via a metal film. Also, eutectic bonding, seam bonding, and anodic bonding are known as bonding methods (see Patent Document 1).
ここで従来の絶縁物のベース基板と絶縁物の蓋基板とが金属膜を介して陽極接合されたパッケージの製造方法について説明する。特に、複数のパッケージ要素が1枚のシート状のベース基板上にアレイ状に形成され、蓋基板をベース基板に接合した後に1つ1つのパッケージに分割する製法について説明する。 A conventional method for manufacturing a package in which an insulating base substrate and an insulating lid substrate are anodically bonded via a metal film will be described. In particular, a manufacturing method will be described in which a plurality of package elements are formed in an array on a single sheet-like base substrate, and the lid substrate is bonded to the base substrate and then divided into individual packages.
図8に示すように従来の電子デバイスパッケージは、電子デバイス47と、凹部が形成されたベース基板41と、平板状の蓋基板42と、ベース基板41と蓋基板42とを接合するための接合膜である金属膜49と、から構成されている。ベース基板41には凹部が形成され、蓋基板42でベース基板41を封止することでキャビティ46が構成される。電子デバイス47はキャビティ46内に収納される。
As shown in FIG. 8, a conventional electronic device package includes an
ベース基板41は、可動イオンを含む絶縁物、例えばガラス材料などで構成され、凹部を有するように形成されている。ベース基板41の表面には電子デバイス47を実装するための配線43が実装される電子デバイス47の数に応じて形成され、ベース基板41の対応する裏面には外部電極45が形成されている。ベース基板41の表面の配線43と裏面の外部電極45とを接続するために、パッケージの任意の場所に貫通孔及びこれを埋める貫通電極44が形成され、貫通電極44を介して配線43と外部電極45とが接続されている。
The
蓋基板42は、ベース基板41と同様に可動イオンを含む絶縁物、例えばガラス材料などで構成され、平板状に形成されている。ベース基板41と蓋基板42とが接合されてキャビティ46を形成する際、ベース基板41と蓋基板42とが接する部分には接合膜としての金属膜49が形成されている。本来はベース基板41と蓋基板42とが接する部分のみに金属膜49を形成すればよいが、工程の簡素化を考慮した場合、図8(D)に示すように蓋基板42の片面全面に金属膜49を形成する。
Similar to the
製造方法について説明する。ウェハ状のベース基板41に複数の電子デバイス47が実装できるように凹型のキャビティ46を複数形成し、その後、電子デバイス47を実装するための配線43と外部電極45と貫通電極44とを形成する(図8(A))。次にキャビティ46内に電子デバイス47を実装し、電子デバイス47と配線43とをワイヤボンディングによるワイヤ48で接続する(図8(B))。平板状の蓋基板42(図8(C))の片面に接合膜としての金属膜49を形成する(図8(D))。この金属膜として適しているのは、アルミ、クロム、シリコン、銅などである。
A manufacturing method will be described. A plurality of
そして、ベース基板41と蓋基板42とをアライメントして重ね合せ、陽極接合を行う。陽極接合では図8(E)に示すように、アライメントされたベース基板41と蓋基板42とをヒータ兼電極の基板50、51で挟み込む。そして金属膜49に接触するように正極プローブ52をセットし、ヒータ兼電極の基板50、51の温度を上昇させて、正極プローブ52とヒータ兼電極の基板50との間に電圧を印加することにより、ベース基板41と蓋基板42とが金属膜49を介して接合される。後はダイシング装置等でパッケージ要素を個別に切断し、個々の電子デバイスパッケージが完成する。
Then, the
しかしながら、従来の電子デバイスパッケージの製造方法には、以下の課題が残されている。まず、陽極接合を行うとき、正極プローブ52を接合膜である金属膜49の一部に接触させているが、金属膜49のシート抵抗が高い場合、ウェハである蓋基板42の全面を同じ電位に維持することが難しく、ウェハ面内で接合強度にバラツキを生じるという課題があった。シート抵抗を下げる対策として、金属膜49の膜厚を厚くして抵抗値を下げる対策を採用したりしている。しかし金属膜49の膜厚を厚くしてしまうと、金属膜49とベース基板41との接合強度が低下してしまう。さらに蓋基板42の片面に金属膜49を形成するため、金属膜49の膜厚が厚いと、蓋基板42が反ってしまうという課題がある。
However, the following problems remain in the conventional method for manufacturing an electronic device package. First, when performing anodic bonding, the
また、正極プローブ52を金属膜49の一部に接触させるために、図8(E)に示すようにベース基板41と蓋基板42とをずらして正極プローブ52を接触させなければならない。このため、ベース基板41と蓋基板42とのアライメントには大きな制約があるという課題がある。特に、蓋基板42側にパターンが形成されたパッケージの場合、アライメント時の制約はウェハからの製品取り個数に大きく影響するという課題がある。
Further, in order to bring the
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、絶縁物のベース基板と絶縁物の蓋基板とを金属膜を介して安定的に陽極接合できる電子デバイスパッケージの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to manufacture an electronic device package capable of stably anodically bonding an insulating base substrate and an insulating lid substrate via a metal film. Is to provide a method.
本発明に係る電子デバイスパッケージの製造方法は、可動イオンを含む絶縁物からなるベース基板と、前記ベース基板に対向させた状態で該ベース基板に接合される可動イオンを含む絶縁物からなる蓋基板と、前記ベース基板と前記蓋基板との間に複数形成されたキャビティ内のそれぞれに収納されるとともに前記ベース基板上に実装された電子デバイスと、を備えた電子デバイスパッケージの製造方法において、前記蓋基板の両面に互いに導通する金属膜を形成する工程と、前記蓋基板と前記ベース基板とをアライメントして重ね合せる工程と、前記ベース基板における前記蓋基板に接合される面とは反対の面に一方の電極板を接触させ、前記蓋基板における前記ベース基板に接合される面とは反対の面に他方の電極板を接触させ、前記一方の電極板と前記他方の電極板との間に電圧を印加することで前記ベース基板と前記蓋基板とを前記金属膜を介して陽極接合する工程と、を備えたものである。 An electronic device package manufacturing method according to the present invention includes a base substrate made of an insulator containing movable ions, and a lid substrate made of an insulator containing movable ions bonded to the base substrate in a state of being opposed to the base substrate. And an electronic device housed in each of a plurality of cavities formed between the base substrate and the lid substrate and mounted on the base substrate. A step of forming metal films that are electrically connected to each other on both sides of the lid substrate, a step of aligning and overlapping the lid substrate and the base substrate, and a surface opposite to a surface of the base substrate to be bonded to the lid substrate One electrode plate is brought into contact with the other electrode plate, and the other electrode plate is brought into contact with the surface of the lid substrate opposite to the surface bonded to the base substrate. A step of anodic bonding via the metal film and the lid substrate and the base substrate by applying a voltage between the electrode plates and the other electrode plate in which with a.
本発明に係る電子デバイスパッケージの製造方法によれば、蓋基板となるウェハの両面に互いに導通する金属膜を形成している。そのため、蓋基板におけるベース基板に対して接合される面とは反対の面に電極板を接触させることができ、接合部の電位を確実に維持することができるという効果がある。特に金属膜の材料としてシート抵抗の高い金属を用いたり、非常に薄い金属膜を用いたりする場合に有効である。また金属膜の材料としてシート抵抗の高い金属を用いた場合、金属膜の厚みを厚くする必要がなくなるため、金属膜による蓋基板の反りを抑えることができ、ベース基板と蓋基板のアライメント精度を向上させることができるという効果がある。また蓋基板におけるベース基板に接合される面とは反対の面に電極を接触させればよいため、ベース基板と蓋基板とのアライメントに大きな制約がかかることもなくなる。 According to the method for manufacturing an electronic device package of the present invention, metal films that are electrically connected to each other are formed on both surfaces of a wafer that is to be a lid substrate. Therefore, the electrode plate can be brought into contact with the surface of the lid substrate that is opposite to the surface that is bonded to the base substrate, and the potential of the bonded portion can be reliably maintained. This is particularly effective when a metal having a high sheet resistance is used as the material of the metal film or a very thin metal film is used. In addition, when a metal with a high sheet resistance is used as the material of the metal film, it is not necessary to increase the thickness of the metal film, so that the warpage of the lid substrate due to the metal film can be suppressed, and the alignment accuracy between the base substrate and the lid substrate is improved. There is an effect that it can be improved. In addition, since it is only necessary to bring the electrode into contact with the surface of the lid substrate that is opposite to the surface to be bonded to the base substrate, there is no great restriction on the alignment between the base substrate and the lid substrate.
さらに陽極接合時、蓋基板におけるベース基板に接合される面とは反対の面全面に電極板を接触させると、蓋基板を覆っている金属膜の効果だけでなく、絶縁物である蓋基板の容量による電荷のやり取り効果もあるため、陽極接合時に移動する電荷量が増加し、より強固な接合強度を得ることができるという効果がある。 Further, when the electrode plate is brought into contact with the entire surface of the lid substrate opposite to the surface to be bonded to the base substrate during anodic bonding, not only the effect of the metal film covering the lid substrate but also the lid substrate as an insulator is brought into contact. Since there is also an effect of exchanging electric charges due to the capacity, there is an effect that the amount of electric charge that moves at the time of anodic bonding increases, and a stronger bonding strength can be obtained.
以下、本発明に係る実施形態を、図1から図5を参照して説明する。本実施形態の電子デバイスパッケージ1は、図1及び図2に示すように、ベース基板2と蓋基板3とが2層に積層された箱状に形成されており、内部のキャビティ5内に電子デバイス4が収納された表面実装型パッケージである。電子デバイス4とは、LSIやMEMS、センサ、圧電振動子、あるいはその複合体である。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. As shown in FIGS. 1 and 2, the
ベース基板2及び蓋基板3は共に可動イオンを含む絶縁物、例えばソーダ石灰ガラスからなる絶縁基板である。図1及び図2に示す例では、ベース基板2に電子デバイス4が収まる矩形状の凹部(キャビティ)5が形成され、蓋基板3は平板状に形成されている。凹部5は、両基板2、3が重ね合わされたときに、電子デバイス4を収納するキャビティ5となる凹部である。そして、ベース基板2は、この凹部5を蓋基板3側に対向させた状態で該蓋基板3に対して接合膜である金属膜6を介して陽極接合されている。
Both the
図2に示すように電子デバイス4と外部電極10とを電気的に接続するために貫通電極9がベース基板2に形成されている。貫通電極9を通すための貫通孔は、キャビティ5内に開口するように形成されている。図2では、貫通孔は略一定の径を維持しながらベース基板2を真っ直ぐに貫通した貫通孔を例に挙げて説明するが、この場合に限られず、例えばベース基板2の下面に向かって漸次径が縮径あるいは拡径するテーパー状に形成しても構わない。いずれにしても、ベース基板2を貫通していれば良い。
As shown in FIG. 2, a through
そして貫通孔には、該貫通孔を埋めるように貫通電極9が形成されている。この貫通電極9は、貫通孔を完全に塞いでキャビティ5内の気密を維持していると共に、外部電極10と電子デバイス4とを電気的に導通させる役割を担っている。貫通孔と貫通電極9との隙間はベース基板2のガラス材料と熱膨張係数を合わせたガラスフリット材を用いて完全に塞がれている。
A through
上記実施の形態では貫通孔と貫通電極9との隙間をガラスフリット材で塞いでいるが、それに限定されるわけではなく、導電性接着剤や樹脂系の充填材を用いても構わない。しかし、長期的な信頼性を考慮すると、導電性接着剤や樹脂系の充填材は経時変化やアウトガスの発生を引き起こすため、貫通孔と貫通電極9の隙間を塞ぐにはガラスフリット材あるいはガラス材そのものが望ましい。
In the above embodiment, the gap between the through hole and the through
次に本発明に係る一実施形態の電子デバイスパッケージの製造方法について図3のフロー工程図、図4及び図5を参照して説明する。 Next, a method of manufacturing an electronic device package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and FIGS. 4 and 5.
まず、ベース基板2については、ウェハ状の絶縁基板を研磨、エッチングして目的の厚みにし、洗浄を行う(S10)。次に平板状の絶縁物であるベース基板2にキャビティ5となる凹部を形成する(S11)。凹部の形成方法については、フォトリソグラフィによるエッチングでの形成やプレス加工による形成など、方法は問わない。次に、キャビティ5の底部に貫通孔を形成する。貫通孔の形成方法については、フォトリソグラフィによるエッチングでの形成やプレス加工による形成など、方法は問わない(S12)。そして、キャビティ5の底部表面に電子デバイス4を実装するための配線8を形成する(S13)。次にキャビティ5の底部に形成された貫通孔に貫通電極9を形成する(S14)。さらにキャビティ5の底部表面とは反対の面に外部電極10を形成する(S15)。外部電極10まで形成されたベース基板2が図4(D)に示されている。
First, with respect to the
一方、蓋基板3については、ウェハ状の絶縁基板を研磨、エッチングして目的の厚みにし、洗浄を行う(S20)。次に図4(B)に示すように平板状の蓋基板3の片方の表面全体と蓋基板3の厚み方向の側面とに接合膜としての金属膜6を形成する(S21)。金属膜6の形成方法としては、蒸着法やスパッタリング法、CVD法などが用いられる。金属膜6には、Al、Si、Crなどが用いられ、その厚さは200Å〜2000Åの範囲に設定されている。次に図4(C)に示すように、蓋基板3の他方の表面全体と蓋基板3の厚み方向の側面とに接合膜としての金属膜6を形成する(S22)。形成する方法としては、同様に蒸着法やスパッタリング法、CVD法などを用いて形成する。金属膜には、Al、Si、Crなどが用いられ、その厚さは200Å〜2000Åの範囲に設定されている。これにより、蓋基板3の表裏両面の全面に金属膜6が形成され、表面の金属膜6と裏面の金属膜6とが蓋基板3の側面の全面に形成された金属膜6を介して互いに導通した状態となる。つまり、蓋基板3が金属膜6によって覆われた状態となる。
On the other hand, the
そして、図4(E)に示すように、電子デバイス4をベース基板2のキャビティ5内に収納してベース基板2上に実装する(S30)。図4ではワイヤ7を用いたワイヤボンディングで配線8と電子デバイス4とを接続しているが、必ずしもこの工法に限定されるわけではなく、フリップチップボンディングや半田接合など、電気の導通が確保される接続工法であればいずれでも良い。
Then, as shown in FIG. 4E, the
金属膜6の膜厚を200Å〜2000Åの範囲とするのは膜形成の安定性及び接合強度との関係によるものである。膜厚200Å以下では、絶縁物と金属膜6との密着強度が弱いため、接合強度を確保するためには200Å以上の膜厚が必要である。一方、2000Å以上の膜厚にすると、接合強度が膜の分子間結合力によって左右されてしまうため、陽極接合としての効果が薄れてしまう。
The reason why the thickness of the
次に図5(A)に示すように、電子デバイス4が実装された状態のベース基板2と金属膜6が形成された蓋基板3とを、金属膜6を介した状態で陽極接合する(S31)。ここで、図4及び図5に示す例では、ベース基板2は蓋基板3に対して重ね合わせ可能な大きさに形成されている。
Next, as shown in FIG. 5A, the
陽極接合では、まず蓋基板3とベース基板2とをアライメントして重ね合せる。次にベース基板2における蓋基板3と接合される面とは反対の面全面にカーボン等で形成された負電極板21を接触させ、蓋基板3におけるベース基板2と接合される面とは反対の面全面にカーボン等で形成された正電極板22を接触させる。さらに正電極板22と負電極板21との間に一定の荷重を印加する。この状態で正電極板22、負電極板21、ベース基板2、及び蓋基板3をヒータ等で200〜300℃に加熱し、正電極板22と負電極板21との間に500〜1000Vの電圧を印加してベース基板2と蓋基板3とを陽極接合する。
In anodic bonding, first, the
この状態では、ウェハ状のベース基板2とウェハ状の蓋基板3とが接合されてなる1枚のウェハ内に複数の電子デバイスパッケージ要素が存在している。そこで図5(B)に示すように、ダイシングソーやワイヤーソーを用いて、電子デバイスパッケージ1を個別に切断する(S32)。電子デバイスパッケージ1を個別に切断した状態の断面図が図2に示されている。個別に切断された電子デバイスパッケージ1では蓋基板3の厚み方向側面に金属膜6は形成されていない。これは、電子デバイスパッケージ1を個別に切断する前のウェハ状態のとき、蓋基板3の最外周部の厚み方向側面の全面に接合膜が形成されていて、蓋基板3におけるベース基板2との接合面側の金属膜6と接合面とは反対側の金属膜6とが外周部の側面で接続していたためである。これにより陽極接合時の金属膜6の電位固定や電荷の移動をスムーズに行うことができるが、陽極接合が終了した後では、蓋基板3の厚み方向側面の金属膜6は必要ないので、個別に切断された電子デバイスパッケージ1では蓋基板3の厚み方向側面に金属膜6は形成されていない。つまり、個別に切断された電子デバイスパッケージ1では、蓋基板3の両面の全面に形成された金属膜6は互いに導通していない。その後、内部の電気特性検査を行うことで電子デバイスパッケージ1が製造される(S33)。
In this state, a plurality of electronic device package elements exist in one wafer formed by bonding the wafer-
ここでベース基板2と蓋基板3を陽極接合する効果について説明する。これまでセラミック基板を用いたベース基板では電子デバイス1つ1つに蓋を接合する必要があった。そのため、ベース基板と蓋との接合時にベース基板に大きな圧力が掛かり、接合面の幅が小さいと圧力に耐えることができず、割れや欠けを生じるという課題があった。本実施形態の電子デバイスパッケージ1は、ベース基板2と蓋基板3との接合に陽極接合を用いているため、複数の電子デバイス4を同時に接合することができる。このため、接合時に1つ1つのベース基板に印加される圧力は小さくなり、接合面が小さくても割れや欠けを生じることはない。このため、小型化のパッケージを作るには非常に有効である。
Here, the effect of anodic bonding of the
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。上述した実施形態では、ベース基板2における蓋基板3が接合される接合面側に、電子デバイス4が収納されるキャビティ5となる矩形状の凹部が形成されているが、これに限定されることはない。例えば、図6に示すように、蓋基板3におけるベース基板2が接合される接合面側に、電子デバイス4が収納されるキャビティ5となる矩形状の凹部が形成されていてもよい。ベース基板2にキャビティ5を形成する場合、ベース基板2上の電子デバイス4を実装するための配線8の形成が難しいことがあるため、図6に示すように蓋基板3にキャビティ5を形成する方がより簡便に配線8を形成できることがある。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. In the above-described embodiment, the rectangular concave portion serving as the
次に、本発明に係る発振器の一実施形態について、図7を参照しながら説明する。本実施形態の発振器100は、図7に示すように、電子デバイス4として例えば水晶からなる圧電振動片を用いた電子デバイスパッケージ1(圧電振動子)を、集積回路101に電気的に接続された発振子として構成したものである。この発振器100は、コンデンサ等の電子部品102が実装された基板103を備えている。基板103には、発振器用の上記集積回路101が実装されており、この集積回路101の近傍に、電子デバイスパッケージ1(圧電振動子)が実装されている。これら電子部品102、集積回路101及び電子デバイスパッケージ1(圧電振動子)は、図示しない配線パターンによってそれぞれ電気的に接続されている。なお、各構成部品は、図示しない樹脂によりモールドされている。
Next, an embodiment of an oscillator according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the
このように構成された発振器100において、圧電振動子に電圧を印加すると、該圧電振動子内の圧電振動片が振動する。この振動は、圧電振動片が有する圧電特性により電気信号に変換されて、集積回路101に電気信号として入力される。入力された電気信号は、集積回路101によって各種処理がなされ、周波数信号として出力される。これにより、圧電振動子が発振子として機能する。また、集積回路101の構成を、例えば、RTC(リアルタイムクロック)モジュール等を要求に応じて選択的に設定することで、時計用単機能発振器等の他、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、時刻やカレンダー等を提供したりする機能を付加することができる。
In the
1…電子デバイスパッケージ
2…ベース基板
3…リッド基板
4…電子デバイス
5…キャビティ
6…金属膜(接合膜)
7…ワイヤ
8…配線
9…貫通電極
10…外部電極
21…負電極板
22…正電極板
DESCRIPTION OF
7 ...
Claims (6)
前記蓋基板の両面に互いに導通する金属膜を形成する工程と、
前記蓋基板と前記ベース基板とをアライメントして重ね合せる工程と、
前記ベース基板における前記蓋基板に接合される面とは反対の面に一方の電極板を接触させ、前記蓋基板における前記ベース基板に接合される面とは反対の面に他方の電極板を接触させ、前記正電極板と前記負電極板との間に電圧を印加することで前記ベース基板と前記蓋基板とを前記金属膜を介して陽極接合する工程と、
を備えた電子デバイスパッケージの製造方法。 A base substrate made of an insulator containing movable ions, a lid substrate made of an insulator containing movable ions bonded to the base substrate in a state of being opposed to the base substrate, and between the base substrate and the lid substrate In an electronic device package manufacturing method comprising: an electronic device housed in each of a plurality of cavities formed and mounted on the base substrate;
Forming a conductive metal film on both sides of the lid substrate;
Aligning and overlapping the lid substrate and the base substrate;
One electrode plate is brought into contact with the surface of the base substrate opposite to the surface to be joined to the lid substrate, and the other electrode plate is brought into contact with the surface of the lid substrate opposite to the surface to be joined to the base substrate. And anodically bonding the base substrate and the lid substrate through the metal film by applying a voltage between the positive electrode plate and the negative electrode plate;
An electronic device package manufacturing method comprising:
両面に金属膜が形成され、前記ベース基板に対向させた状態で該ベース基板に陽極接合されることにより前記ベース基板との間にキャビティを形成する、可動イオンを含む絶縁物からなる蓋基板と、
前記キャビティ内に収納されるとともに前記ベース基板上に実装された電子デバイスと、
を備えた電子デバイスパッケージ。 A base substrate made of an insulator containing movable ions;
A lid substrate made of an insulating material including movable ions, wherein a metal film is formed on both surfaces and a cavity is formed between the metal substrate and the base substrate by being anodically bonded to the base substrate; ,
An electronic device housed in the cavity and mounted on the base substrate;
Electronic device package with
前記電子デバイスパッケージが発振子として電気的に接続される集積回路と、
を備えた発振器。 The electronic device package according to any one of claims 1 to 5, wherein the electronic device is a piezoelectric vibrating piece.
An integrated circuit in which the electronic device package is electrically connected as an oscillator; and
With an oscillator.
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CN103743790B (en) * | 2014-01-03 | 2016-03-23 | 南京信息工程大学 | Based on the micro mechanical sensor of MEMS |
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CN104201113B (en) * | 2014-09-04 | 2017-06-16 | 中国电子科技集团公司第五十八研究所 | The hermetic sealing structure and its manufacture method of system in package |
CN106079976B (en) * | 2016-08-25 | 2018-06-19 | 重庆工业职业技术学院 | A kind of electronic hoisting type blackboard |
CN108768335A (en) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 张琴 | Air-tightness surface acoustic wave device encapsulating structure and production method |
CN108735890A (en) * | 2018-05-25 | 2018-11-02 | 张琴 | Quasi- air-tightness surface acoustic wave device encapsulating structure and production method |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05199056A (en) * | 1992-01-17 | 1993-08-06 | Citizen Watch Co Ltd | Manufacture of piezoelectric vibrator |
JPH0658619U (en) * | 1993-01-22 | 1994-08-12 | シチズン時計株式会社 | Electronic parts |
JPH06283951A (en) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Citizen Watch Co Ltd | Manufacture of crystal parts |
JPH092845A (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Canon Inc | Joined body of conductor thin film and amorphous insulator and its formation |
WO2007102210A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Fujitsu Limited | Heat focusing jig for anodic bonding, method of anodic bonding and apparatus therefor |
JP2007281062A (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | Electronic-component joined body, and electronic circuit module using the same and its manufacturing method |
JP2008061048A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Kyocera Kinseki Corp | Quartz crystal resonator and method for sealing the crystal resonator |
JP2009182542A (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Device mounting board manufacturing method |
JP2009200778A (en) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Seiko Instruments Inc | Manufacturing method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled clock |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1222033C (en) * | 2001-03-27 | 2005-10-05 | 株式会社新王材料 | Package for electronic part and method of mfg. package |
JP2007013636A (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Kyocera Kinseki Corp | Piezoelectric vibrator manufacturing method and piezoelectric vibrator |
JP4889974B2 (en) * | 2005-08-01 | 2012-03-07 | 新光電気工業株式会社 | Electronic component mounting structure and manufacturing method thereof |
WO2009111874A1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/ Mcgiil University | Low-temperature wafer level processing for mems devices |
WO2010010721A1 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | 日本電気株式会社 | Encapsulating package, printed circuit board, electronic device and method for manufacturing encapsulating package |
JP5538974B2 (en) * | 2010-03-26 | 2014-07-02 | セイコーインスツル株式会社 | Electronic device package manufacturing method and electronic device package |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05199056A (en) * | 1992-01-17 | 1993-08-06 | Citizen Watch Co Ltd | Manufacture of piezoelectric vibrator |
JPH0658619U (en) * | 1993-01-22 | 1994-08-12 | シチズン時計株式会社 | Electronic parts |
JPH06283951A (en) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Citizen Watch Co Ltd | Manufacture of crystal parts |
JPH092845A (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Canon Inc | Joined body of conductor thin film and amorphous insulator and its formation |
WO2007102210A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Fujitsu Limited | Heat focusing jig for anodic bonding, method of anodic bonding and apparatus therefor |
JP2007281062A (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | Electronic-component joined body, and electronic circuit module using the same and its manufacturing method |
JP2008061048A (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Kyocera Kinseki Corp | Quartz crystal resonator and method for sealing the crystal resonator |
JP2009182542A (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Device mounting board manufacturing method |
JP2009200778A (en) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Seiko Instruments Inc | Manufacturing method for piezoelectric vibrator, piezoelectric vibrator, oscillator, electronic apparatus, and radio-controlled clock |
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